隨著我國緊固件市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，柔性智能制造的需求以及工業(yè)4.0的數(shù)據(jù)要求，在產(chǎn)品裝配過程中對(duì)螺絲鎖附工藝要求越來越高，智能鎖附工具也成為越來越多制造企業(yè)更佳的選擇，其主要應(yīng)用的領(lǐng)域有：3C電子、汽車電子及零部件裝配、5G基站、智能家電、電機(jī)生產(chǎn)、航空航天等行業(yè)領(lǐng)域。

　　文/臺(tái)達(dá)集團(tuán)

　　1 伺服鎖附應(yīng)用問題

　　鎖附的品質(zhì)在極大程度上決定了產(chǎn)品的品質(zhì)。實(shí)際生產(chǎn)中，常會(huì)遇到如下的鎖附問題：螺絲損壞、漏鎖、浮牙、螺孔損壞、墊片漏裝、鎖過緊等等，需要及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)(見圖1)。

　　圖1 鎖附品質(zhì)常常出現(xiàn)的問題

　　臺(tái)達(dá)智能鎖附工具內(nèi)含有位置回授編碼器和扭矩傳感器，在擰緊鎖附過程中可以實(shí)時(shí)與精準(zhǔn)控制鎖附速度和扭矩，及時(shí)發(fā)現(xiàn)浮鎖、滑牙、斜鎖等常見錯(cuò)誤裝配，減少返工與不必要的生產(chǎn)成本。

　　2 臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)解決方案

　　臺(tái)達(dá)開發(fā)的智能螺絲鎖附系統(tǒng)方案具有以下特點(diǎn)：

　　(1)靈活搭配，信息云管理

　　圖2 臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)方案整體架構(gòu)

　　圖2為臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)方案整體架構(gòu)圖，臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)可搭配PLC、機(jī)械手、供料器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖附。通過底層運(yùn)動(dòng)控制算法，其扭矩控制更加精準(zhǔn)。并且可以按照扭矩參考值來執(zhí)行動(dòng)作，完成高標(biāo)準(zhǔn)，高難度的鎖附工作。同時(shí)還可通過Modbus TCP/TCP IP將鎖附信息上傳至MES或PQM。

　　(2)界面簡(jiǎn)潔、直觀操作

　　該智能螺絲鎖附系統(tǒng)控制器界面說明如下：

　　l 擰緊參數(shù)：建立螺絲鎖附策略種類，可依產(chǎn)品鎖附工位建置合適的鎖附策略;

　　l 擰緊順序：建立鎖附排列組合，產(chǎn)品若有鎖附順序的要求，可排程鎖附的操作順序;

　　l 擰緊來源：指定系統(tǒng)運(yùn)作模式。并綁定周邊批頭選擇器掃碼器，運(yùn)行的擰緊參數(shù)或擰緊順序;

　　l 運(yùn)行結(jié)果：實(shí)時(shí)顯示鎖附狀態(tài)。螺絲鎖附進(jìn)度、已完成鎖附的螺絲數(shù)量、運(yùn)行曲線等;

　　l 控制器：系統(tǒng)相關(guān)設(shè)置、控制器版本信息、屏幕相關(guān)設(shè)定、綁定數(shù)位DI/DO功能、接口設(shè)備鏈接等;

　　l 工具：智能鎖附系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)置，型號(hào)規(guī)格、燈號(hào)指示、工具校正;

　　l 報(bào)告履歷：記錄歷史鎖附數(shù)據(jù)與曲線，產(chǎn)品生產(chǎn)履歷及異常警報(bào)信息;

　　l 說明幫助：提供相關(guān)文件輔助使用者操作。

　　圖3 控制器界面圖

　　(3)智能裝配、多情景使用

　　獨(dú)有的一臺(tái)控制器控制兩把鎖附工具(一拖二)，節(jié)約空間，降低成本(圖4)。

　　圖4 獨(dú)有的一臺(tái)控制器控制兩把鎖附工具(一拖二)

　　(4)產(chǎn)品齊全、規(guī)格完善

　　臺(tái)達(dá)鎖附工具目前提供四款，扭矩分別是12Kgf.cm、30Kgf.cm、50Kgf.cm、75Kgf.cm，適配范圍更廣，可供選擇更多。

　　3 臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)特色

　　臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)共有四種擰緊策略，分別為標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)定位、加強(qiáng)、自創(chuàng)，使用者可根據(jù)產(chǎn)品的鎖附工藝選擇不同的擰緊策略進(jìn)行鎖附(圖5、6)。

　　圖5 臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)共有四種擰緊策略

　　圖6 智能螺絲鎖附操作

　　(1)特色算法、扭矩?zé)o差

　　臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)核心部件都為臺(tái)達(dá)自有，通過底層算法可自動(dòng)計(jì)算補(bǔ)償扭矩，有效彌補(bǔ)因工件工差而造成的理想扭矩差異(圖7)。

　　圖7 臺(tái)達(dá)特色算法可自動(dòng)計(jì)算補(bǔ)償扭矩

　　(2)遠(yuǎn)端操控，實(shí)時(shí)監(jiān)視

　　系統(tǒng)可通過計(jì)算機(jī)、手機(jī)遠(yuǎn)程來操控與監(jiān)視鎖附狀況，大幅增加了管理的便利性(圖8)。

　　圖8 系統(tǒng)可通過計(jì)算機(jī)、手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控與監(jiān)視

　　(3)配方管理，確保品質(zhì)

　　較傳統(tǒng)電動(dòng)工具而言，臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)減少因作業(yè)人員的不確定性因素導(dǎo)致的品質(zhì)問題，統(tǒng)一配方進(jìn)行防呆，以配方來設(shè)定每次鎖附作業(yè)順序、作業(yè)扭矩、數(shù)量、參數(shù)，確保每次鎖附列入管制，達(dá)到作業(yè)的絕對(duì)正確性。

　　圖9 臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)智能化工具

　　(4)智能防錯(cuò)、減輕負(fù)擔(dān)

　　臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)搭配定位力臂使用，可以實(shí)現(xiàn)擰緊順序的智能防錯(cuò)，相比手持電鎖操作方式，大幅減輕了使用者負(fù)擔(dān)。

　　(5)高速高精、長壽高效

　　l 臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定;

　　l 系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高精度控制實(shí)時(shí)控制扭矩，扭矩精度可達(dá)±3%，滿足絕大多數(shù)精密裝配的要求;

　　l 鎖附工具設(shè)計(jì)壽命約300萬次，是普通工具的3-5倍。

　　表1 臺(tái)達(dá)智能螺絲鎖附系統(tǒng)與傳統(tǒng)電鎖的性能比較